説明

2−フルオロアデニンからのリン酸フルダラビンの製造方法、およびアミンまたはアンモニアとのリン酸フルダラビンの塩

本発明は、エンテロバクターアエロゲネス(EBA)を用いた2−フルオロアデニンおよび9−β−D−アラビノフラノシルウラシルからのリン酸フルダラビンの製造方法を提供する。EBA細胞ペーストの存在下、pH=7の水溶液中で2−フルオロアデニンを9−β−D−アラビノフラノシルウラシルと反応させて、フルダラビンを得る。その後、フルダラビンを無水酢酸で処理し、得られたアセチル誘導体を結晶化させて、フルダラビンに加水分解する。リン酸化、および有機アミンまたは水酸化アンモニウムを用いた精製によって、リン酸フルダラビンを得る。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、リン酸フルダラビン(I)の製造方法、特にエンテロバクターアエロゲネス(Enterobacter aerogenes)を用いた2−フルオロアデニンおよび9−β−D−アラビノフラノシルウラシルからのリン酸フルダラビンの製造方法に関する。
【0002】
【化4】

【0003】
技術的背景
フルダラビン(9−β−D−アラビノフラノシル−2−フルオロアデニン)(II)は、アデノシンデアミナーゼに抵抗性のプリンヌクレオシド代謝拮抗物質であり、白血病の処置に用いられている。
【0004】
【化5】

【0005】
フルダラビンは、通常、プロドラッグのリン酸フルダラビンとして投与されるが、天然の代謝産物でもある。フルダラビンは、最初、Montgomery(US4,188,378およびUS4,210,745)によって2−アミノアデニンから出発して合成された。方法は、2−アミノアデニンのアセチル化、ベンジル保護されたクロロ糖との反応、アミノ基の脱アセチル化、2−アミノ基のジアゾ化およびフッ素化と、その後の糖残基の脱保護を含むものであった。
【0006】
リン酸フルダラビンは、従来のリン酸化法、代表的にはリン酸トリメチルおよび塩化ホスホリルでの処理によって、得ることができる。近年になり、高純度のフルダラビン、リン酸フルダラビンおよびその塩を製造する方法が、Tilstam et al.(US6,046,322)によって開示された。
【0007】
酵素的合成は、ヌクレオシドおよびヌクレオチド誘導体の従来の合成法に代わる有効な方法とみなされた。EP0867516は、ヌクレオシド二リン酸−糖ピロホスホリラーゼ活性を有する酵母細胞を用いることによって、糖1−リン酸およびヌクレオシド一リン酸から糖ヌクレオチドを製造する方法を開示している。EP0721511B1は、ヌクレオシドのリン酸化を触媒する能力のある微生物の存在下で、アラビノヌクレオチドをリン酸アリールと反応させることによるリン酸ビダラビンおよびリン酸フルダラビンの合成を開示している。この方法は、精製した酵素を必要とせず特に簡便であるが、ビダラビンおよびフルダラビンを合成できない。
【0008】
発明の記載
エンテロバクターアエロゲネス(EBA)の存在下で2−フルオロアデニンを9−β−D−アラビノフラノシルウラシル(Ara−U)と反応させることによってフルダラビンを簡便に製造させ得ることが、ここに見出された。
【0009】
本発明は、スキームに例示された、以下のステップ:
a)エンテロバクターアエロゲネスの存在下で2−フルオロアデニンを9−β−D−アラビノフラノシルウラシルと反応させて、粗フルダラビン(II)を得るステップ;
b)粗フルダラビンを無水酢酸で処理して、2’,3’,5’−トリ−O−アセチル−9−β−D−アラビノフラノシル−2−フルオロアデニン(III)とするステップ;
c)中間体(III)の加水分解および再結晶化によって、純粋なフルダラビンを得るステップ;
d)フルダラビンをリン酸化して、リン酸フルダラビン(I)を得るステップ、
を含むリン酸フルダラビン(I)の製造方法に関する。
【0010】
【化6】

【0011】
ステップa)は、50〜70℃に含まれる温度、好ましくは60℃に加熱し、KOHペレットでpH7に調整して、2−フルオロアデニン、Ara−UおよびEBAを添加した0.03〜0.05M KH2PO4溶液中で実施される。溶液中の2−フルオロアデニンの濃度は、0.02〜0.03Mの範囲内であるが、9−β−D−アラビノフラノシルウラシルは、大過剰で用いられ、好ましくは9−β−D−アラビノフラノシルウラシルと2−フルオロアデニンとのモル比が、5:1〜7:1、より好ましくは5.5:1〜6.5:1の範囲内である。KH2PO4溶液リットルあたり細胞培養物2〜2.5リットルが用いられる。混合物を60℃で撹拌し、25%KOH溶液でpHを7に調整して、反応をHPLCでモニタリングする。反応が完了したら(約24〜26時間)、細胞材料を従来の透析で分離し、透過した溶液を回収して、低温で一晩保持する。結晶化したフルダラビンは、10% 9−β−D−アラビノフラノシルアデニンを含有するが、それをステップb)およびc)によって簡便に除去することができる。
【0012】
ステップb)において、ステップa)からの粗フルダラビンを無水酢酸9〜11倍容量、好ましくは10倍容量に溶解して、反応が完了するまで(約10〜12時間)、撹拌しながら90〜100℃で反応させる。無水酢酸をアセトンによって同時蒸発(co-evaporated)させて、生成物を水に懸濁させる。
【0013】
ステップc)の加水分解は、メタノールおよび水酸化アンモニウムを用いて実施される。代表的にはステップb)からの化合物(III)を、メタノール9〜11倍容量および25%NH4OH2.5〜3.5倍容量に懸濁させて、加水分解が完了するまで室温で撹拌する(約20時間;反応の完了は、混合物を30〜32℃に穏やかに加温することによって促進することができる)。混合物を10℃に冷却することによってフルダラビンが沈殿し、水、好ましくはフルダラビンのグラムあたり水50〜70ml、またはフルダラビンのグラムあたり水/エタノール混合物(1/1 v/v)30〜40mlを用いて更に熱結晶化(hot-crystallise)させる。フルダラビンは、一水和物として回収され、99%を超えるHPLC純度を有している。
【0014】
フルダラビンのリン酸フルダラビンへの変換(ステップd)が、例えばUS4,357,324に開示されたとおりの任意の従来技術によって実施し得たとしても、我々は、反応温度の正確な制御が収率を有意に改善することを見出した。本発明の好ましい実施形態によれば、オキシ塩化リンと、リン酸トリエチルと、フルダラビンとの反応が、−10℃で実施されて、リン酸フルダラビンが、0℃で水から沈殿する。我々は、意外にも、中等度、即ち5〜6%の水含量であるフルダラビンのリン酸化が、二リン酸塩誘導体の形成を著しく減少させることも見出した。
【0015】
リン酸フルダラビンは、有機アミンまたはNH4OHとの塩化によって更に精製することができる。リン酸フルダラビンの水溶液または水−有機水溶液を、等量のアミン(好ましくはトリエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ベンジルアミン、トリブチルアミン、ジベンジルアミンおよびジシクロヘキシルアミンからなる群から選択される)、またはNH4OH、代表的には25%NH4OHで処理して、得られた塩を希酸、好ましくは希釈した3〜5%HClでの酸水解にかける。適切な有機溶剤は、水混和性有機溶剤である。加水分解の前に、リン酸フルダラビンの塩をNH4Clとの陽イオン交換反応にかけてアンモニウム塩を得、次にそれを加水分解することもできる。この手順は、リン酸フルダラビンがジシクロヘキシルアミンで塩化される場合に特に有利である。有機アミンまたはNH4OHでの処理によるリン酸フルダラビンの精製によって、薬局方解説書(pharmacopoeia specifications)に適う純度の最終生成物が得られる。
【0016】
リン酸フルダラビンの有機アミンまたはアンモニアとの塩は、新規なものであり、本発明の更なる目的である。特に好ましいのは、ジシクロヘキシルアンモニウム塩である。
【0017】
要約すると、本発明によって、以下の利点が得られる:純粋な酵素を用いない酵素的合成によってフルダラビンが製造され、それゆえ工業的規模の場合に特に適している;トリアセチル誘導体が高純度および高収率で水に沈殿するため、フルダラビンがアセチル化により9−β−D−アラビノフラノシルアデニンから容易に回収および精製され、クロマトグラフィー精製の必要がない;リン酸化ステップでの反応温度を制御することによって、水含量5〜6%のフルダラビンからリン酸フルダラビンを高収率および高純度で得ることができる;最後に、有機アミンまたはNH4OHとの塩化によるリン酸フルダラビンの精製が、生成物の分解(即ち、リン酸フルダラビンが高温で結晶化される場合に生じる不純物AおよびBの形成)を最小限に抑える。
【0018】
以下の実施例は、本発明をより詳細に例示するものである。
【0019】
実施例
実施例1 − 粗9−β−D−アラビノフラノシル−2−フルオロアデニン(II)
水(13リットル)中のKH2PO4(123g、0.9mol)の溶液を、撹拌しながら60℃に加熱し、KOHペレット(130g、2.32mol)でpHを7に調整し、その後Ara−U(1451g、5.94mol)、2−フルオロアデニン(150g、0.98mol)およびEBA(ATCC(登録商標)n°13048)細胞培養物(30リットル)を添加した。
【0020】
混合物を60℃で24〜26時間撹拌し、25%KOH溶液でpHを7に調整して、HPLCで反応をモニタリングした。
【0021】
24〜26時間後に、細胞材料を50〜55℃で透析によって分離し、混合物を水で希釈した。透過した黄色透明溶液を回収してプールし(50リットル)、0〜5℃で一晩放置した。得られた結晶性沈殿をろ過して、冷水(2リットル)で洗浄した。
【0022】
生成物を真空下、45℃で16時間乾燥させて、粗化合物(II)110gを得たが、それはHPLCによって(I)(90%)と9−β−D−アラビノフラノシルアデニン(10%)との混合物であることが示された。
【0023】
実施例2 − 純粋な9−β−D−アラビノフラノシル−2−フルオロアデニン(II)
9−β−D−アラビノフラノシル−2−フルオロアデニン(II)(30g、0.095mol)を無水酢酸(300ml)に懸濁させて、撹拌しながら95℃に加熱した。
【0024】
7時間後に透明な溶液が得られ、アセチル化が完了するまで95℃で更に2〜3時間反応させた。
【0025】
その後、得られた黄色溶液を真空下、45℃で濃縮して、残渣をアセトン(2×50ml)によって同時蒸発させて、水(600ml)に懸濁させた。水懸濁液を室温に冷却して、撹拌しながら1時間放置した。
【0026】
生成物をろ過によって回収し、水(2×100ml)で洗浄して、湿性2’,3’,5’−トリ−O−アセチル−9−β−D−アラビノフラノシル−2−フルオロアデニン(III)34gを得た。
【0027】
湿性化合物(III)をメタノール(300ml)に懸濁させて、25%NH4OH(100ml)を添加した。混合物を室温で一晩放置し、19時間後に、出発原料がHPLCで検出されなくなるまで3時間、30〜32℃に加温した。
【0028】
懸濁液を1時間、10℃に冷却し、その後、生成物をろ過によって回収して、メタノール−水混合物(2×25ml、3:1v/v)で洗浄した。生成物を真空下で一晩乾燥させて、フルダラビン(II)17.5g(HPLC純度 98.4%)を得た。
【0029】
方法A
生成物を水(875ml)に懸濁させて、透明溶液が得られるまで95℃に加熱することによる、化合物(II)(17.5g、0.061mol)の再結晶化も実施した。溶液を室温になるまで放冷し、結晶生成物をろ過し、冷水(2×50ml)で洗浄し、真空下で一晩乾燥させて、純粋なフルダラビン(II)(HPLC純度 99.3%)15.5gを得た。
【0030】
方法B
生成物を水/エタノール混合物(1/1、v/v)(1050ml)に懸濁させて、透明溶液が得られるまで80℃に加熱することによる、フルダラビン(II)(35g、0.123mol)の再結晶化も実施した。溶液を室温になるまで放冷し、結晶生成物をろ過し、水/エタノール混合物(2×50ml)で洗浄し、真空下で一晩乾燥させて、純粋なフルダラビン(II)(HPLC純度 99%)32gを得た。
【0031】
実施例3 − 9−β−D−アラビノフラノシル−2−フルオロアデニン−5’−ホスファート(I)
方法A
オキシ塩化リン(5g、3ml、0.033mol)を、冷リン酸トリエチル(−10℃、50ml)に添加し、その溶液を−10℃で1時間保持し、その後、−10℃で撹拌しながらフルダラビン(II)(5g、0.018mol)を添加した。
【0032】
約6時間後に反応混合物が明黄色に変化して、均質になった。混合物を−10℃で一晩保持し、23時間後にリン酸化が完了した。冷水(2℃)40mlを添加した後、溶液を0℃で1時間撹拌して、冷塩化メチレン(0℃、100mlを50mlずつ2回)で抽出した。
【0033】
水溶液を真空下、室温で1時間保持して、0℃で24時間放置した。得られた結晶生成物(I)をろ過によって回収し、エタノール(2×20ml)で洗浄した。
【0034】
生成物を真空下、40℃で24時間乾燥させた(収量:5g)。所望なら乾燥を省略して、粗リン酸フルダラビンを直接精製にかけることができる。
【0035】
方法B
オキシ塩化リン(10.7g、6.4ml、0.07mol)を、冷リン酸トリエチル(−10℃、50ml)に添加し、その溶液を−10℃で1時間保持して、その後、−10℃で撹拌しながら水含量5〜6%のフルダラビン(II)(5g、0.018mol)を添加した。
【0036】
約2〜3時間後に反応混合物が明黄色に変化して、均質になった。リン酸化が完了するまで、混合物を−10℃で一晩保持した。冷水(2℃)40mlを添加した後、溶液を0℃で1時間撹拌して、冷塩化メチレン(0℃、3×50ml)で抽出した。
【0037】
水溶液を真空下、室温で1時間保持して、0〜5℃で1〜2時間放置した。得られた結晶生成物(I)をろ過によって回収し、冷水(3×10ml)で洗浄した。
【0038】
生成物を真空下、40℃で24時間乾燥させた(収量:4.2g)。所望なら乾燥を省略して、粗リン酸フルダラビンを直接精製にかけることができる。
【0039】
実施例4 − 有機アミンおよびNH4OHでのリン酸フルダラビンの精製
方法A − トリエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ベンジルアミン、トリブチルアミン、ジベンジルアミンおよびNH4OHでの結晶化
リン酸フルダラビン(5g − 0.014mol)を、室温で水(40〜50ml)に懸濁させて、透明の溶液が得られるまで、アミン(1〜1.1当量)または25%NH4OHを滴下した(pH=4.9〜5.6)。溶液を室温で希塩酸溶液(3〜5%)に滴下して、沈殿を得た。懸濁液を0〜5℃で1〜2時間撹拌して、塩酸の溶液(10〜15%)でpHを1.9〜2.1に調整した。沈殿をろ過によって回収し、冷水(10〜20ml)で洗浄して、真空下、50〜60℃で24時間乾燥させた。
【0040】
結果を以下の表に報告する。
【0041】
【表1】

【0042】
方法B − ジシクロヘキシルアミンでの結晶化
リン酸フルダラビン(3g − 0.008mol)を室温で水(4〜6ml)およびアセトン(10〜12ml)に懸濁させた。その後、透明溶液が得られるまで(2〜3時間;pH6.5〜7)、撹拌しながらジシクロヘキシルアミン(1〜1.2当量)を滴下した。更に15〜30分間後、沈殿が得られ、混合物を室温で1時間撹拌した。リン酸フルダラビンジシクロヘキシルアンモニウム塩(fludarabine phosphate dicycloammonium salt)をろ過によって回収し、アセトン(3〜6ml)で洗浄した。
【0043】
湿性生成物を室温で2〜3時間、5%水性NH4Cl(60〜80ml)に懸濁させた。その後塩化ジシクロヘキシルアンモニウムをろ過によって回収し、リン酸フルダラビンアンモニウム塩の溶液を、室温で希塩酸溶液(3〜5%)に滴下して沈殿を得た。懸濁液を0〜5℃で1〜2時間撹拌して、水性塩酸(10〜15%)でpHを1.9〜2.1に調整した。沈殿をろ過によって回収して、冷水(10〜20ml)で洗浄した。生成物を真空下で24時間乾燥させて、リン酸フルダラビン(HPLC純度 99.4%)2.1gを得た。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
以下のステップ:
a)エンテロバクターアエロゲネスの存在下で2−フルオロアデニンを9−β−D−アラビノフラノシルウラシルと反応させて、粗フルダラビン(II):
【化1】


を得るステップ;
b)粗フルダラビンを無水酢酸で処理して、2’,3’,5’−トリ−O−アセチル−9−β−D−アラビノフラノシル−2−フルオロアデニン(III):
【化2】


を得るステップ;
c)化合物(III)の加水分解および再結晶化によって、純粋なフルダラビン(II)を得るステップ;
d)フルダラビンをリン酸化して、リン酸フルダラビン(I)を得るステップ、
を含む、リン酸フルダラビン(I):
【化3】


の製造方法。
【請求項2】
ステップa)が、50〜70℃に含まれる温度で実行され、9−β−D−アラビノフラノシルウラシルと2−フルオロアデニンとのモル比が、5:1〜7:1の範囲内である、請求項1記載の方法。
【請求項3】
ステップa)からの粗フルダラビンが、透析によって回収される、請求項1または2記載の方法。
【請求項4】
ステップb)が、粗フルダラビンを90〜100℃の無水酢酸9〜11倍容量に溶解することによって実行される、請求項1〜3のいずれか1項記載の方法。
【請求項5】
ステップb)からの中間体(III)が、メタノールおよび水酸化アンモニウムで加水分解される、請求項1〜4のいずれか1項記載の方法。
【請求項6】
ステップc)から得られたフルダラビンが、水または水/エタノール混合物から熱結晶化される、請求項1〜5のいずれか1項記載の方法。
【請求項7】
ステップd)のリン酸化反応が、−10℃で実行され、得られたリン酸フルダラビンが、0℃の水に沈殿する、請求項1〜6のいずれか1項記載の方法。
【請求項8】
リン酸フルダラビンが、有機アミンまたはNH4OHでの処理と、その後の酸水解によって精製される、請求項1〜7のいずれか1項記載の方法。
【請求項9】
有機アミンが、トリエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ベンジルアミン、トリブチルアミン、ジベンジルアミンおよびジシクロヘキシルアミンからなる群から選択される、請求項8記載の方法。
【請求項10】
有機アミンまたはアンモニアとのリン酸フルダラビンの塩。

【公表番号】特表2006−521796(P2006−521796A)
【公表日】平成18年9月28日(2006.9.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−504416(P2006−504416)
【出願日】平成16年2月11日(2004.2.11)
【国際出願番号】PCT/EP2004/001239
【国際公開番号】WO2004/087939
【国際公開日】平成16年10月14日(2004.10.14)
【出願人】(505367501)
【氏名又は名称原語表記】PRO.BIO.SINT.S.P.A
【Fターム(参考)】